Electrolisis más eficiente para la obtención de hidrógeno

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Uno de los mayores problemas de los vehículos a hidrógeno, es la obtención del combustible. Las dos maneras más conocidas y utilizadas para obtener hidrógeno son el reformado con vapor a partir de gas natural y la electrolisis del agua. La primera de ellas al necesitar gas natural, no es renovable y no solucionaría los problemas de la movilidad a largo plazo. La segunda, si la electricidad usada es renovable, es un proceso limpio, pero muy poco eficiente. El hidrógeno generado hoy en día proviene mayormente del reformado a partir de gas natural.

En un sistema convencional de electrolisis, dos electrodos son sumergidos en agua y separados mediante una membrana. Una corriente eléctrica es mandada desde uno al otro a través del agua. Gracias a un catalizador, la corriente rompe las moléculas de agua para separarlas en hidrógeno y oxígeno. Para evitar que esos gases se mezclen creando una mezcla peligrosa, se utiliza una membrana generalmente de Nafion. El problema de estas membranas es que son caras y tienen un vida útil limitada.

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Investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, en Suiza, han desarrollado un sistema para producir hidrógeno en el cual han conseguido prescindir de la membrana. Para poder prescindir de ella, los científicos han situado los electrodos a micrómetros de separación. Cuando el líquido se desplaza por encima de cierta velocidad entre los electrodos, el oxígeno y el hidrógeno son empujados en direcciones opuestas  lo que hace posible prescindir de la membrana. Además los investigadores aseguran haber conseguido un 42% de eficiencia en el proceso.

electrolisis

Gracias ha este sistema se podrían conseguir electrolizadores más baratos y producción de hidrógeno más eficiente. El mismo equipo está trabajando en la ampliación del diseño de laboratorio, para crear uno de mayor escala que produzca más hidrógeno. Ya veremos si el sistema avanza o se queda en una prueba de laboratorio más.

Fuente | GreenCarCongress



Energias renovables

9 Comment responses

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    May 03, 2015

    la red electrica española con sus enormes pérdidas es más eficiente…

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    May 03, 2015

    Estupendo que se quiten esa membrana de por medio, pero un 42%, venga ya hombre!

    En aquel artículo de la eficiencia del hidrógeno de hace dos años se tomaba una eficiencia del 80%, y ni aun así salían las cuentas.

    http://forococheselectricos.com/2012/12/es-el-hidrogeno-lo-bastante-eficiente.html

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      May 03, 2015

      Mientras el gas sea mas barato que la electricidad, no tendra sentido la generacion electrolitica de hidrogeno.

      El proceso de Reformado por vapor, es muy sencillo, no requiere de catalizadores, ni membranas, es escalable, tiene un rendimiento muy elevado(80%) y utiliza una fuente de energia barata: El gas natural.

      La electrolisis no puede competir con el reformado por vapor. La electricidad es mucho mas cara que el gas natural( por eso se obtiene electricidad quemando gas natural con un rendimiento del 50%).
      El rendimiento de la electrolisis es inferior( del orden del 70%), y las instalaciones mucho mas complejas y costosas. Se necesitan catalizadores, membranas y demas equipos.

      No tiene sentido, quemar gas natural en una compleja central termica de ciclo combinando,(rendimiento 50%), para acontinuacion realizar la electrolisis del agua (rendimiento 70%), con una eficiecia global del 35%.
      Cuando se puede obtener directamente mediante reformado con vapor, con un rendimiento del 80%. Y con unas instalaciones mucho mas sencillas y baratas.

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        May 03, 2015

        Muy didáctica tu explicación. Solo quería añadir que el único problema que presenta el gas natural es que sigue teniendo un origen fósil. No sabemos cuánto tiempo seguirá siendo barato, además de que es finito.
        Por otro lado, y habiendo debatido hasta la nausea sobre el peligro del H2, todavía estoy esperando una solución al confinamiento de H2 que se base en la recombinación con otros materiales para conseguir que un escape no sea dramáticamente peligroso.
        Mientras el H2 siga en estado embrionario (y lo que le queda…) seguiremos recargando baterías…
        Saludos.

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        May 03, 2015

        Alb, has debido tener un despiste al escribir el rendimiento de la electrolisis, que no es 70% sino 30%, el 70% es la energía que se pierde en el proceso. Evidentemente un rendimiento de 70% no es inferior a uno de 50% como has escrito en el texto.

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        May 26, 2017

        Mezclar la energia solar y la electrolisis podria ser una solucion

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    May 04, 2015

    Y el reformado de metano (gas natural) con vapor de agua sí usa catalizadores, son varias etapas, cada una con un catalizador diferente y es costosa, pero es tal el volumen de producción que el hidrógeno obtenido es más económico que con la electrolisis. Aunque ésta tuviera el mismo volumen de producción que con el reformado nunca alcanzaría el coste de éste, por el precio de la electricidad (que no se espera, desde luego, que baje en muuuuucho tiempo, si es que alguna vez baja; tal vez cuando todos produzcamos electricidad en nuestra casa).

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    May 04, 2015

    En la obtención de hidrógeno con reformado de metano con vapor también se usan membranas y otros sistemas para separar el hidrógeno de CO2 y otros gases. Las membranas son más económicas en cuanto a operación, pero menos eficientes en purificar el hidrógeno.
    Por otro lado, está la opción de “reformar” biomasa para dar hidrógeno, lo que sería un proceso casi neutro en emisiones de CO2 al ambiente. Pero, si se ha de sustituir todo el transporte por carretera por hidrógeno a partir de biomasa, no hay biomasa en el mundo que lo aguante. Igual que en la fabricación de biocombustibles. El rendimiento energético de la biomasa (energía solar capturada para producirla) es del orden del 1 %. Ridícula frente a un 10, 15 ó 20 % de los paneles o láminas solares (depende de su coste). Hay que apostar por la electricidad en el transporte.

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    May 04, 2015

    En las refinerías de petróleo se produce H2 a espuertas, que acaban quemándose en las antorchas mezclados con otros resíduos.
    No hay que caer en la trampa del hidrógeno.
    Hidrógeno = Petroleras.
    No al hidrógeno.

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